Marso misijos apėmė tris pagrindinius etapus. Primityviausios buvo pradinės skrydžio misijos. Po jų sekė orbitiniai laivai ir galiausiai desantai bei roveriai. 2009 m. planetoje vis dar aktyviai dirba orbitai ir roveriai, renkantys duomenis, kad mokslininkai galėtų ištirti.
Pirmieji Marso misijų tipai buvo skrydžiai. Šie labai ankstyvi laivai apėmė Mariners 3, 4, 6 ir 7. Šie orlaiviai tiesiogine prasme skrido pro planetą ir fotografavosi. Šios nuotraukos buvo pirmosios kada nors padarytos planetos kadrai iš arti. Jie parodė smūginius kraterius, panašius į Mėnulį, ir parodė, kad linijos, matomos iš Žemės, nebuvo kanalai, kuriais kai kas tikėjo.
Tobulėjant technologijoms, orbitai buvo išsiųsti į Marsą. Tai buvo Mariner 8 ir 9, Viking 1 ir 2, Mars Observer, Mars Global Surveyor, Mars Climate Orbiter, 2001 Mars Odyssey, Mars Express ir Mars Reconnaissance Orbiter. 2009 m. „Odyssey“ ir „Reconnaissance Orbiters“ vis dar nuolat siųsdavo informaciją atgal. Jie parodė Marse urvų, ledynų ir druskos nuosėdų požymius, o gama spindulių įrodymai parodė, kad vienu metu Marse gali atsirasti vandenynų. Europos Marso ekspresas parodė panašias išvadas.
Galiausiai Marso misijos pasiekė nusileidimus ir roverius, kurie buvo išsiųsti į planetos paviršių „rankiniams“ tyrinėjimams. Tai yra „Viking 1-2“, „Pathfinder“, „Polar Lander/Deep Space 2“, „Mars Exploration Rovers“ ir „Phoenix“. Kontroliuojami Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos (NASA) mokslininkų, marsaeigiai juda po planetą rinkdami duomenis svarbiausiais klausimais. „Dvasia“ ir „Galimybė“ tebegalioja ir po penkerių metų. Nors jie valdomi iš Žemės, jie yra priklausomi nuo oro sąlygų ir pokyčių Marso paviršiuje.
2009 m. pradžioje naujausia iš Marso misijų buvo roveris Phoenix. „Phoenix“ nusileido 2008 m. rugpjūčio mėn., kurio pagrindinė paskirtis buvo geologinė. Ketinama ištirti Marso vandens geologiją, o tai savo ruožtu padėtų suprasti klimato pokyčius. Jai taip pat pavesta atrasti bet kokią potencialią buveinę ledo ir dirvožemio riboje.
Marso misijų ateitis yra beribė. NASA planuoja siųsti lėktuvus ir oro balionus į paviršių, kad galėtų tirti iš arti. Požeminių tyrinėjimų metu bus tiriama planetos geologija ir tikrinama, ar nėra vandens ar ankstesnės gyvybės ženklų. Marsaeigių misijų renkami mėginiai suteiks mokslininkams galimybę tyrinėti uolienas, dirvožemį ir Marso atmosferą iš Žemės.